Тепломер

 

QllHCAHHK

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«ю 14.V . >,.. .я тюхн

Союз Советских

Социалистических

Республик (1т>ЖТ27Ф

К АВТОРСКОМУ СВМДИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 14.04.75 (2! ) 2127516/18-10 с присоединением заявки М(23) Приоритет— (51) N. Кл, G 01 К 17)02

Гасударстввнный намнтет

СССР

w делам нзобретеннй и открытнй

Опубликовано 05.05.79. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описашгя 5.05.79. (53) УДК 536.623 (-088.8) (72) Автор изобретения

Н. А. Белюсенко (71) Заявитель (54) TE11ЛОМЕР

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройству калориметрических зон loB, содержащих теплоноситель и может быть использовано для измерения теплового потока.

Известны калориметрические зонды,- содержащие теплоприемну|о камеру с входом и выходом жидкости, а также датчики расхода жидкости и ее подогрева (1).

Протяженные калориметрические зонды данного типа обладают значительным тепловым сопротивлением между входом и выходом жидкости, чем обусловлены повышенные утечки тепла в окружающую среду и следовательно влияние этой среды на результаты измерений. Имеются ошибки, связанные с градуировкой датчика расхода по расходу однофазного жидкого теплоносителя с помощью метрологических установок в условиях, отличных от условий измерений.

Наличие датчиков подогрева жидкости вносит дополнительную погрешность при градуировке устройства. Процесс градуировки 20 является довольно сложным.

Известно также устройство, включающее протяженную тепловую трубу, содержащую связанные каналами камеры испарения и конденсации, нагреватель, проточный жидкостной холодильник, отделенный газовым зазором от камеры конденсации и снабженный датчиками расхода жидкости и се подогрева t25.

Целью изобретения является повышение точности и упрощение процесса грядуировки.

Эта цель достигается тем, что;олоднльник выполнен в виде испарительной камеры, а основной канал тепловой трубы имеет разветвления, между которыми установлен датчик расхода теплоносителя.

Стабилизация температуры камеры конденсации тепловой трубы и измерение передаваемого теплового потока непосредственно по расходу теплоносителя в этой трубе исключает погрешности, связанные с закипанием жидкости, и проводит градуировку устройства по выделяемому в нагревателе тепловому потоку в условиях, максимально приближенных к условиям измерения, например при высоких температурах и тепловых потоках.

На фиг. 1 изображен тепломер, продольный разрез; на фиг. 2 — 4 — разрезы А — А, Б — Б и  — В соответственно для показа

«ФФВМЪ«МВвйй««Ъ4= " «« .

661274

4 помощью ребер О кипящему вспомогательному теплоносителю в испарительной камере 11, вызывая дополнительное испарение теплоносителя. Под действием капиллярных сил конденсат вбзвращается по каналам 5 в камеру 1 и распределяется по покрытию 4.

Таким образом образуется замкнутый поток теплоносителя в корпусе. Если неизвестный тепловой поток Р» недостаточен для организации оптимальной циркуляции теплоносителя в корпусе, в нагревателе 8 дополнительно выделяется известный тепло вой поток Ро, который также отводится в испарительную камеру 11 по пути наименьшего теплового сопротивления.

Датчик 9 расхода вырабатывает сигнал, зависящий от расхода пара через канал 2 и от суммарного теплового потока Р, передаваемого через этот канал. По показаниям в стационарном режиме регистрирующей аппаратуры (на чертеже не показано), отгра20 дуированной с помощью нагревателя 8 в оптимальной области работы описываемого тепломера определяют тепловой поток P и, зная поток Po, — неизвестный тепловой поток Р» из равенства

Р» = Р— Ро

Формула изобретения

3 расположения каииллярно-пористо!1 струк " т гры в корпусе теплойера.

Тепловая труба тепломера имеет герметичный корпус, состоящий из камеры 1 испарения и соединенной с ней каналом 2 камеры 3 конденсации. Корпус содержит внут ри капиллярно-пористую структуру в виде покрытия 4 камер 1 и 3, связанных каналами 5, выполненными из сетки и проходя-. щими через каналы б корпуса, которые ответвляются от основного канала 2. Капиллярно-пористое покрытие 4 и каналы 5 пропитаны жидким теплоносителем, а осталь" ная часть корпуса откачана от неконденсирующихся газов и заполнена паровой фазой этого же теплоносителя.

Теплоприемная стенка 7 корпуса снабжена нагревателем 8, а канал 2 — датчиком 9 расхода теплоносителя, например датчиком теплового типа. Выбор типа датчика 9 зависит от вида теплоносителя, используемого в устройстве. Для измерения расхода в по: токах среды, обладающей достаточной электропроводностью, можно использовать датчики расходомеров электромагнитного типа, а в потоках жидких металлов — индукционного типа, при этом датчик может быть расположен как внутри; так и снаружи канала. Камера конденсации 3 снабжена теплоотводящими ребрами 10 и заключена в испарительную камеру 11, запблненную вспомогательным теплбносителем и содержащую .нагреватель 12 для поддержания режима

-пузырчатого кипения во вспомогательном теплоносителе. Для сведения тепловых уте чек во внешнюю среду к минимальной величине устройство отделено от этой среды теплоизолирующим слоем 13.

Тепломер работает следующим образом.

Измеряемый тепловой поток Р» передает= " -"ся-через-вводимую в зону измерения теплбприемную стенку 7 к пропитанному жидким теплоносителем покрытию 4 камеры испарения 1. При этом жидкость испаряется, поглощая энергию, равную скрытой теплоте парообразования. При возрастании температуры в камере 1 увеличивается давленйе насыщенного пара в ней, а так как камера конденсации 3 имеет меньшую температуру« "между этйми камерами возникает перепад давлений, под действием которого пар перетекает по каналу 2 в камеру конденсации 3. На внутренней поверхности камеры 3 пар конденсируется, высвобождая тепловую энергию, которая передается с

Предлагаемый тепломер упрощает про-. цесс градуировки и уменьшает ее погрешность, что важно при эксплуатации тепломера в сложных влияющих на градуировку условиях, например на ядерных энергетических установках.

Тепломер, содержащий связанные каналами камеры испарения и конденсации тепловой трубы, нагреватель, холодильник, датчик расхода теплоносителя, отличающийся

40 тем что с целью повышения точности и уп-! > рощения процесса градуировки, холодильник выполнен в виде испарительной камеры, а основной канал тепловой трубы имеет разветвления, между которыми установлен датчик расхода теплоносителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии № 1271239, кл. G 1 D, 1972.

2. Сб. «Тепловые трубы». Под ред.

Э. Э. Шпильрайна. М., Мир, 1972, с. 281

661274

11 4 — э) b

8 А

6 9 1

10!

Фиг 1

А-А гРиг:2 гg г!гиг. 4 г!7и г. 3

Редактор О. Филиппова

Заказ 2425/36

Составитель Н. Горшкова

Техред О. Луговая Корректор Г. Назарова

Тираж 765 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4